avaliaÇÃo da estabilidade de parafusos … · modelos de resina acrílica com dois implantes...

i

ANTONIO GABRIEL LANATA FLORES

AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE DE PARAFUSOS PROTÉTICOS EM

TRÊS SISTEMAS DE RETENÇÃO DE PRÓTESES CRANIOFACIAIS

EVALUATION OF THE STABILITY OF PROSTHETIC SCREWS OF

THREE CRANIOFACIAL PROSTHESES RETENTION SYSTEMS.

PIRACICABA

2016

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ODONTOLOGIA DE PIRACICABA

0

i

[Grab your reader’s attention with a

great quote from the document or

use this space to emphasize a key

point. To place this text box

anywhere on the page, just drag it.]

ANTONIO GABRIEL LANATA FLORES

AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE DE PARAFUSOS PROTÉTICOS EM

TRÊS SISTEMAS DE RETENÇÃO DE PRÓTESES CRANIOFACIAIS

EVALUATION OF THE STABILITY OF PROSTHETIC SCREWS OF

THREE CRANIOFACIAL PROSTHESES RETENTION SYSTEMS

Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia de

Piracicaba da Universidade Estadual de Campinas como parte

dos requisitos exigidos para a obtenção do título de Mestre em

Clínica Odontológica - Área de Concentração em Cirurgia e

Traumatologia Buco-Maxilo-Faciais

Dissertation presented to the Piracicaba Dental School of the

University of Campinas in partial fulfillment of the requirements

for the degree of Master in Dental Clinic, in Maxillofacial area.

ORIENTADOR: PROF. DR. JOSÉ RICARDO DE ALBERGARIA-BARBOSA

PIRACICABA

Piracicaba

2016

ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA

DISSERTAÇÃO DEFENDIDA PELO ALUNO ANTONIO

GABRIEL LANATA FLORES, E ORIENTADO PELO PROF.

DR. JOSÉ RICARDO DE ALBERGARIA-BARBOSA.

ii






00

iii

00

iv






DEDICATÓRIA

A DEUS por estar presente em meu dia e dar-me a coragem para me permiti superar todos os obstáculos em minha vida.

Aos meus pais Juan Francisco Lanata Chapiro e Rosa Marina Flores

Miranda que incansavelmente me apoiaram em todos meus objetivos. Agradeço eternamente pelo amor e carinho que sempre me fornecem.

00

v






AGRADECIMENTOS

À Faculdade de Odontologia de Piracicaba – FOP/Unicamp, na pessoa

do diretor Prof. Dr. Guilherme Elias Pessanha Henriques e diretor associado

Francisco Haiter Neto, pela oportunidade de poder ser parte desta instituição e

pelos conhecimentos por mim adquiridos nesta instituição.

Ao Prof. Marcio de Moraes, pela contribuição em minha formação

acadêmica, dedicação com os alunos de pós-graduação e exemplo de pessoa.

A Profa. Dra. Luciana Asprino, pelos ensinamentos oferecidos e momentos

de convivência sempre agradáveis e proveitosos.

Ao Prof. Dr. Alexander Sverzut, pela dedicação à profissão e principalmente

ao meu crescimento profissional.

A meus colegas e amigos da pós-graduação da área de cirurgia Buco-Maxilo-

Facial, Darklilson Santos, Evandro Figueiredo, Lucas Cavalieri, Andrezza

Lauria de Moura, Raquel Correia de Medeiros, Leandro Pozzer, Clarice Maia de

Alcântara Pinto, Douglas Goulart, Milton Cougo, Breno Nogueira, Eder Sigua,

Pauline Cardoso, Renato Ribeiro, Zarina dos Santos, Andrés Cáceres,

Gustavo de Almeida, Carol Ventura e Rodrigo Migliolo.

A minhas amizades realizadas na FOP/Unicamp, Jonny Burga, Carlos

Velazco e Veber Bombim Azevedo

A Edilaine Cristina, pela amizade e convivência diária e pelos conselhos

desde o primeiro dia que cheguei na Faculdade.

As funcionárias do Centro Cirúrgico, Angélica Quinhones, Nathalia

Tobaldini, Patrícia Camargo e Débora Barbeiro pela paciência e dedicação.

Aos alunos dos cursos de graduação e extensão da FOP- Unicamp, pela

amizade, aprendizado e convívio durante a pós-graduação.

00

vi






A toda equipe do HSCL, em especial ao Dr. Afonso Manzano, pela paciência

e educação infinita.

00

vii






AGRADECIMENTOS ESPECIAIS

A Deus.

A toda minha família, em especial meus pais Juan Francisco Lanata

Chapiro e Rosa Marina Flores Miranda, meus irmãos Andrea Graciela Lanata

Flores e Benny Ricardo Lanata Flores, meu cunhado Eduardo Belfort De Maria

Chávez, meus sobrinhos Vittoria De Maria Lanata e Eduardo De Maria Lanata,

meus avós Juan Jose Flores Villao e Rosa Maria Miranda Sierra, pelo amor

incondicional e sempre me apoiaram em todas minhas vitórias e derrotas. Sempre

agradeço a Deus por me deixar ser parte desta fantástica família.

A meus avós Antonio Erasmo Lanata Llaguno (in memoriam) e Graciela

Agustina Chapiro Meneses (in memoriam) por cuidar sempre de min e ser meus

guias espirituais.

A minha namorada, Maria Teresa Barbosa, pelo carinho, atenção e amor.

Quero agradecer porque você fez, faz e fará sempre parte de minha vida.

A minha família no Brasil; Patrícia Erazo, Hugo Massuh, Rocio Erazo e

Jorge Santana (in memoriam), por receber-me com os braços abertos e ser meus

guias nesta fase de minha vida

Ao meu Orientador Prof. Dr. José Ricardo de Albergaria Barbosa por toda

a amizade oferecida desde o primeiro dia que o conheci. Seus conselhos me fizeram

crescer como profissional e como pessoa. Obrigado pela confiança e respeito com

que sempre me tratou.

00

viii











RESUMO

O uso de implantes osseointegrados em próteses craniofaciais ajuda na

estabilidade outorgando maior conforto para o paciente, minimizando a perda facial

existente, melhorando a aparência, estética e convivo social. Existem diferentes

sistemas para retenção de próteses sobre implantes osseointegráveis como Barra-

Clipe, Ball/O`ring e Magneto, com diferentes vantagens e limitações. O presente

trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade de parafusos protéticos em três

tipos de sistemas de retenção de próteses craniofaciais (Barra-Clipe, Ball/O`ring e

Magneto), quando submetidos a ciclagem mecânica. Foram utilizados doze

modelos de resina acrílica com dois implantes craniofaciais 4 mm x 6 mm (HABE

implants – Facie line, INP® System - São Paulo – Brazil) instalados a 20 mm de

distância entre si e separados em três grupos: I - Barra-clipe (Sistema INP® - São

Paulo - Brasil); II- Ball/O-ring (Sistema INP®) e III Magneto (Metalmag®, São Paulo

– Brasil) com quatro amostras para cada grupo e foram submetidas ao teste de

ciclagem mecânica de remoção e inserção (f = 0,5 Hz) para determinar o

afrouxamento dos parafusos. A máquina servo-hidráulica MTS 810-Flex Test 40

(Eden Prairie, MN- USA) foi utilizada para realizar a ciclagem, com deslocamento

de 2,5mm e velocidade de 10 mm/s. Os parafusos dos sistemas de retenção

receberam 30 Ncm de torque inicial e os valores de afrouxamento foram obtidos em

três ciclos (1080, 2160 e 3240), re-aplicando 30 Ncm nos parafusos antes do novo

ciclo. Ouve diferencia estadistica significativa no grupo de Ball/O`ring no primeiro e

segundo ciclo com maior afrouxamento no primeiro ciclo. Quando comparado entre

os grupos, o grupo Ball/O´ring apresentou diferencia estatística no primeiro ciclo e

Barra-Clipe no segundo ciclo. O resultado deste trabalho indica que todos os

parafusos protéticos apresentam afrouxamento após torque inicial e o sistema de

retenção Barra-Clipe apresenta maior afrouxamento quando comparados com os

sistemas Ball/O´ring e Magneto.

Palavras-chaves: Prótese Maxilofacial; Retenção da Próteses; Falha de próteses;

Torque

00

ix











ABSTRACT

The use of bone-integrated implants in craniofacial prostheses helps in the stability

of the prosthesis granting a greater comfort for the patient and minimize the existing

facial defects, improving appearance, aesthetic and social live. There are different

types of prosthesis retention systems in bone-integrated implants as Bar-Clip,

Ball/O`ring and Magnet and each retain system will have its advantages and

limitations. This study aimed to evaluate the stability of prosthetic screws of three

types of craniofacial prostheses retention system (Bar-Clip, Ball/O´ring and Magnet)

when submitted to mechanical cycling. Twelve models of acrylic resin with two

craniofacial implants of 4 mm x 6mm (HABE Implants - facie line, INP® System -

São Paulo - Brazil) placed 20 mm from each other were separated into three groups:

I - Bar-clip (Sistema INP® - São Paulo - Brasil); II- Ball/O´ring (Sistema INP®) and III

Magnet (Metalmag®, São Paulo – Brasil) with four samples for each group and

underwent to a mechanical cycling removal and insertion test (f = 0,5 Hz) to

determine the loosening of the retation screws. The servo-hydraulic MTS machine

810-Flextest 40 (Eden Prairie, MN-USA) was used to perform the cycling with 2.5mm

and a displacement of 10 mm/s. The screws of the retation systems receive initial

torque of 30 Ncm and the lossening of the screw values were obtained in three cycles

(1080, 2160 and 3240) reapplying 30 Ncm on the screws before the new cycle. There

were significant differences in the Ball/O´ring group between the first cycle and

second cycle, with greater loosening values in the first cycle. When compared the

torque values between the three groups, was observed difference with greater

loosening in the Ball/O´ring group for the first cycle and the Bar-Clip group for the

second cycle. The results of this study indicate that all prosthetic screws have a

loosening after initial tightening torque and the Bar/Clip retention system have more

influence causing loosening of the screws when compared with Ball/O´ring and

Magnet retention system.

Keywords: Maxillofacial Prosthesis; Prosthesis Retention; Prosthesis Failure; Torque.

00

x











SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 12

2. ARTIGO: EVALUATION OF THE STABILITY OF THE 18 PROSTHETIC SCREWS OF THREE CRANIOFACIAL PROSTHESES RETENTION SYSTEM.

3. CONCLUSÃO 27

REFERÊNCIAS 34

APÊNDICE 1 – ENSAIO DE CICLAGEM MECANICA 37

00

12

1. INTRODUÇÃO

Defeitos craniofaciais podem ocorrer por causa de trauma, desordens

congênitas e cirurgias oncológicas (Visser et al., 2008). Esses defeitos causam

com deficiências funcionais e enormes danos psicológicos, e requerem

reabilitação em todas as idades (Pesqueira et al., 2009).

As próteses maxilofacias são definidas como a arte e a ciência da

anatomia, função ou reconstrução cosmética (Bulbulian., 1965). Em vários casos

podem ser obtidos resultados terapêuticos satisfatórios do ponto de vista

funcional, estético, psicológico e social.

Em uma área tão delicada como a face, na qual uma grande deficiência

pode determinar grandes transtornos psicológicos e sociais, o tratamento de

pacientes com ausências ou deficiência de diversas estruturas faciais era

complexo, pois as técnicas eram limitadas à instalação de sistemas protéticos

com retenções mínimas e geralmente de forma física como, por exemplo, os

óculos com sustento na região auricular e os adesivos que apresentavam contato

entre prótese e pele são insuficientes para garantir a restauração da harmonia

facial. Diversos relatos clínicos foram publicados demonstrando limitado sucesso

quando eram avaliadas as condições estéticas e de manutenção a curto prazo

(Udagama et al., 1982).

Existem certos limites para a aplicação dessas próteses, como o limite

ético: a prótese facial só deve ser utilizada quando a cirurgia reconstrutiva

convencional não pode ser realizada, mas nesses limites, é realmente possível

conseguir excelentes resultados em pacientes que não podem ser submetidos a

intervenções cirúrgicas (Leonardi et al., 2008).

Para microtia ou falta total do pavilhão auditivo, cirurgias plásticas e

reconstrutivas são geralmente muito difíceis, ou o resultado final dessas

operações nem sempre são satisfatórias. Como a retenção dessas próteses

13

geralmente tem sido um problema, tem sido procurada diferentes maneiras para

eliminar essa dificuldade. A maneira mais simples de reter próteses auriculares

é fixar com fita adesiva ou colar diretamente na pele, mas isso pode causar

irritação local e descoloração da prótese pela cola (Sencimen et al., 2008). Este

método de retenção só foi substituído com o desenvolvimento dos implantes

craniofaciais e da osseointegração. Próteses craniofaciais implanto-retida é um

tratamento alternativo quando a reconstrução autógena torna-se inviável por

causa de alterações sistêmicas, tumores residuais, e ausências de áreas

doadoras (Goiato e Delben et al., 2009).

Segundo o Skalak & Brånemark em 1983, uma fixação está

osseointegrada se oferecer um suporte estável e aparentemente imóvel de uma

próteses sob cargas funcionais, sem dor, inflamação ou afrouxamento.

(Brånemark., 1983)

De acordo com a escola de pensamento de Leonardi em 2008, a técnica

de posicionamento do implante é fundamental, deve acontecer com precisão

completa e assim permitir a estabilidade inicial de si mesmo. Outros elementos

influeciam o sucesso da osteointegração como o material do implante, a forma,

as áreas de aplicação, e das condições clínicas do paciente.(Leonardi et al.,

2008)]

Com o conhecimento da osseointegração na reabilitação dentária e

avanços nas técnicas cirúrgicas e de laboratório, a osseointegração foi utilizada

para o princípio de reabilitação facial. A retenção, estabilidade e estética de

diferentes tipos de próteses foram significativamente melhoradas por meio de

implantes endósseos, obtendo resultados com maior naturalidade e melhor

função (Santos et al. 2010).

.

A prótese auricular é uma alternativa viável, impossível de ser percebida

a certas distâncias. Esta oferece escultura primorosa, coloração adequada e a

caracterização dos vasos sanguíneos; porém, mesmo que a prótese auricular

esteja perfeitamente caracterizada, esta não terá valor para o paciente se não

apresentar retenção adequada, de forma de deixar-lo seguro e confiante para a

realização de suas atividades diárias. (Tjellstrom, 1990)

14

Os procedimentos técnicos que envolvem a confecção e a instalação de

próteses faciais suportadas por implantes osseointegráveis são similares aos

descritos para os implantes dentários. (Goiato et al., 2012) (Baima. 1996)

O tratamento consiste na colocação de uma prótese para a orelha ao

longo de um implante, utilizando um sistema de retenção de próteses. Com esta

técnica, um implante de titânio é instalado em primeiro lugar, e, em seguida, após

o período de osseointegração, o implante é conectado a um outro elemento de

titânio concebida para reter a próteses.

A seleção de um sistema de retenção deve considerar o ajuste entre

componentes e os pilares, retenção, higiene do paciente, e os resultados

estéticos. (Goiato et al., 2009).

O método mais comum de retenção usado na regiao auricular em conjunto

com implantes é a barra-clipe. Isso proporciona boa retenção, mas a presença

da barra pode dificultar a higiene do pilar. Outras complicações incluem a

dificuldade inicial em colocar a prótese e possíveis fraturas da base se os clipes

são ajustados com muita força (Thomas, 1995).

O uso de magnetos para reter próteses faciais parece ter ganhado

interesse renovado, devido à melhora na força de retenção. No entanto, o

problema de higiene ainda é comprometida pela presença da superestrutura ou

da barra (Thomas, 1995).

Próteses de sistema de retenção barra-clipe são mais difíceis de inserir

do que próteses retidas por magnetos por causa do acesso visual limitado. Para

pacientes com pouca habilidade manual, a atração magnética facilita o

posicionamento correto da prótese durante a colocação do auricular (McCartney,

1991).

O sistema ball/o`ring consiste em um tipo de retenção no qual os

implantes não se encontram ferulizados e a carga transmitida pela prótese irá se

dividir de forma independente sobre cada implante e também sobre a mucosa

alveolar. Este é composto basicamente por um sistema de encaixe tipo

15

macho/fêmea, no qual o componente macho é normalmente fixado ao implante.

O sistema ball/o-ring apresenta técnica mais simples tanto no laboratório quanto

na clínica, quando comparado aos sistemas barra-clipe e magneto, pois neste

não é necessária a fundição ou soldagem de estruturas, o que evita problemas

com a passividade desta estrutura sobre os implantes, no entanto, este

apresenta necessidade constante de manutenção do anel de borracha (Machado

et al., 2011)

A força aplicada ao implante de uma prótese auditiva ósseo integrada é

inferior a forca dos implantes em cavidade bucal. As forças mastigatórias são

aproximadamente entre 50-200N mas pode chegar a picos altos como 2000N.

Devemos considerar também que a força estática de um aparelho auditivo com

peso de 34 g é apenas 0,34 N e o torque no local do implante é 0,0034 N/cm

(Tjellström e Granström., 1995).

Existe diminuição da força de retenção dos encaixes da prótese que pode

ocorrer devido ao desgaste dos componentes, deformação plástica dos clipes,

movimentos funcionais e parafuncionais e devido à remoção e colocação da

prótese por um longo período de tempo. Todos estes fenômenos podem alterar

as características destes componentes, provocando sua fadiga (Breeding et al.,

1996)

As próteses implanto-suportadas podem ser aparafusadas (sobre o

implante ou no pilar) ou cimentado em um pilar. As próteses parafusadas são

largamente utilizado para as unidades múltiplas e únicas porque os parafusos

podem ser facilmente acessados sem danos às próteses.

A estabilidade do parafuso protético está relacionada com vários fatores,

tais como a forma geométrica, o encaixe do componente protético, o coeficiente

de artrito do parafuso, a quantidade e propriedades do lubrificante, a velocidade

de aperto, a força de aperto utilizado e as cargas oclusais aplicadas (Binon,

1998).

16

Técnicas foram propostas para fornecer uma maior estabilidade do

parafuso, tal como o seu reapertamento. Este procedimento é empregado

porque quando o torque é aplicado a um parafuso, a energia é gasta na

atenuação de irregularidades de superfície para manter as superfícies em

conjunto (Bacchi et al., 2015). O coeficiente de atrito é controlada pelo processo

de fabricação e é afectada pelas propriedades metalúrgicas dos componentes,

o desenho, e a qualidade do acabamento da superfície. Para minimizar o

movimento dos componentes proteticos e subsequente afrouxamento do

parafuso protético, a maioria dos sistemas de implantes usam componentes

antirotational como hexagono externo, hexagono interno ou octogono, e em

forma cônica morse.(Weiss et al., 2000)

17

OBJETIVO

Avaliar in vitro o destorque dos parafusos protéticos nos três sistemas

de retenção de prótese craniofaciais (Barra-Clipe, Ball/O`ring e

Magneto) quando submetidos a ciclagem mecânica de inserção e

remoção.

18

2. ARTIGO.

EVALUATION OF THE STABILITY OF THE PROSTHETIC SCREWS OF THREE TYPES OF CRANIOFACIAL PROSTHESES

RETENTION SYSTEMS

Antonio Gabriel Lanata-Floresa, Eder Alberto Sigua-Rodriguezb, Douglas Rangel

Goulartb, Veber Luiz Bomfim Azevedoa, José Ricardo de Albergaria-Barbosac

a. MSc student, Division of Oral and Maxillofacial Surgery, Piracicaba Dental

School, Department of Oral Diagnosis, University of Campinas – UNICAMP.

Piracicaba, SP - Brazil.

b. MSc, PhD student, Division of Oral and Maxillofacial Surgery, Piracicaba

Dental School, Department of Oral Diagnosis, University of Campinas –

UNICAMP. Piracicaba, SP - Brazil.

c. PhD, Professor of the Division of Oral and Maxillofacial Surgery, Piracicaba

Dental School, Department of Oral Diagnosis, University of Campinas –

UNICAMP. Piracicaba, SP- Brazil.

CORRESPONDING AUTHOR

Antonio Gabriel Lanata Flores

Address: Piracicaba Dental School, Department of Oral Diagnosis. P.O. Box 52,

University of Campinas – UNICAMP. Piracicaba, SP - Brazil. ZIP 13414-903

Phone and fax number: (55) 19- 2106 5325

E-mail: [email protected]

mailto:[email protected]

19

EVALUATION OF THE STABILITY OF THE PROSTHETIC SCREWS OF THREE

TYPES OF CRANIOFACIAL PROSTHESES RETENTION SYSTEMS

ABSTRACT

Purpose: This study aimed to evaluate the stability of prosthetic screws of three

types of craniofacial prostheses retention system (Bar-Clip, Ball/O-ring and

magnet) when submitted to mechanical cycling

Methods: It was used twelve models of acrylic resin with implants placed 20 mm

from each other and separated into three groups:: I - Bar-Clip (Sistema INP® -

Sao Paulo - Brasil); II- ) II- Ball/O´ring (Sistema INP®) e III Magnet (Metalmag®,

Sao Paulo – Brasil) with four samples for each group and underwent the

mechanical cycling removal and insertion test (f = 0,5 Hz) to determine the torque

and the detorque of the retention screws. The servo-hydraulic MTS machine 810-

Flextest 40 (Eden Prairie, MN-USA) was used to perform the cycling with 2.5mm

and a displacement of 10 mm / s. The screws of the retention systems receive

initial torque of 30 Ncm and the loosening of the screw values were obtained in

three cycles (1080, 2160 and 3240) and re-applied an overall retention of 30 Ncm

on the screws before the new cycle.

Results: The sample was composed with 24 screws grouped as follows: Bar-

Clip (n=8), Ball-O`ring (n=8) and magnet (n=8). There were significant differences

between with greater detorque values in the group ball/O`ring when compared to

bar-clip retention system and magnet for the first cycle and was greater in the

bar-clip for the second cycle.

Conclusion: The results of this study indicate that all prosthetic screws have a

loosening after initial tightening torque, also the Bar/Clip retention system have

more influence causing loosening of the screws when compared with Ball/O´ring

and magnet retention system.

Keywords: Maxillofacial prosthesis; prosthesis retention; prosthesis failure;

torque.

20

INTRODUCTION

The screwed prostheses are largely utilized for multiple and single units

because the screws can be easily accessed without damage to the prostheses1.

This is important because although historical clinical success of implant-

supported rehabilitations, some adversities still occur, such loosening or fracture

of the prosthetic screws2.

The stability of the retention screw is related to several factors such as the

geometrical shape, the format of the threads, the fit of the prosthetic component,

the frictional coefficient of the screw, the amount and properties of lubricant, the

speed of tightening, the tightening force used, the occlusal loads applied3.

When torque is applied to screws that retain a nonpassive framework,

these screws are overloaded, thus increasing the chances of loosening and

fracture. After the torque is applied, a compressive force is generated on the

screw. The tension created in the thread surfaces of the retention screw, the so-

called preload, is responsible for keeping the components together. The stability

achieved is directly related to the stretching of the screw and the maintenance of

Tretaining screws. In such cases, if the preload decreases below a critical level,

the stability of the screw joint will be compromised4.

The aim of the study was to evaluate the stability of prosthetic screws of

three types of craniofacial prostheses retention system (Bar-Clip, Ball/O`ring and

magnet) when submitted to mechanical cycling

21

MATERIAL AND METHODS

SPECIMEN FABRICATION AND GROUP DIVISION

To conduct the present study, twenty four craniofacial implants of 4 mm x

6mm (HABE Implants - facie line, INP® System - São Paulo - Brazil) indicated

for facial prosthesis were used. Three retained auricular prosthesis systems

implant-supported; the Bar-Clip system; Magnet system and Ball/o`ring system

were considered as study factors.

SAMPLES CONFECTION

Twelve cylinders 2.0 cm x 3.8 cm (height x diameter) filled with self-

polymerized colorless acrylic resin (Vipi Flash, Dental Vipi-Sao Paulo – Brazil)

with intention to fixate two craniofacial implants (HABE Implants - facie line, INP®

System - São Paulo - Brazil) and its connection components. The craniofacial

implants were positioned parallel at 20 mm apart in a PVC cylinder. To capture

the retained auricular prosthesis systems, twelve cylinders with similar

characteristics (2.0 cm x 3.8 cm) were filled with self-polymerized acrylic resin

and then the respective retention system was positioned when it was divided into

three groups (n=4 in each group) (Figure 1).

Bar/Clip group: Two craniofacial Implant and a bar/clip retention system

with a bar of 20 mm for overdenture and 3 straight plastics clips (INP®

System - São Paulo - Brazil). The custom bars were fixed to the implants

via UCLA (INP® System - São Paulo - Brazil) and cast in nickel-chromium

alloy. The clips were placed on the metal bars and fixed to the holders with

self-polymerized acrylic resin.

O´ring group: Two craniofacial implant and a O`ring retention system with

two retaining balls, two spacers rings and two rubber ring retained in a

metal capsule (INP® System). The Retaining balls were screwed to the

implants, with torque of 30 Ncm using a torque wrench (INP® System). The

spacers were placed over the balls. The o`rings were placed over the

22

spacers. The O´rings were then captured with self-polymerized acrylic

resin.

Magnet group: Two craniofacial implant and a magnet retention system

with three 4.0 x 2.0 mm neodymium-ironboron magnets coated with nickel

(Metalmag®). A plastic structure containing three apertures was fixed to

the implants via UCLA (INP® System - São Paulo - Brazil) and sent to the

Lab for casting of nickel-chromium alloy. Three magnets were glued to the

metallic structure and the another three magnets where positioned over

the glued magnets in order to capture by their holders.

DETORQUE MEASUREMENT AND MECHANICAL CYCLING

For torque and detorque readings, all retentions system were screwed

onto their respective implants using a digital torque meter with 0.1 N/cm precision

(Torque Meter TQ-8800; Lutron, Taipei, Taiwan) and tightening with 30Ncm

(torque recommended by the manufacturer INPR)for each screw (Figure 2). The

retention system were submitted to mechanical cycling loadind using the servo-

hydaulic machine MTS 810-Flex Test 40 (Eden Prairie, MN- USA), calibrate to

operate with 1.5 kN load cell at 0,5 Hz performing a movement in the long axis of

the implants (Figure 3). To adapt the samples to the servo-hydraulic machine, a

two-piece metal device was prepared. Each part has a cylindrical portion, where

the samples were positioned and secured by four screws located around this

cylinder. In the lower portion of these devices, there is a cylindrical metal bracket,

which allows for attaching them to the MTS machine. In the device located at the

bottom of the machine, the samples were adapted to the systems according to

each of the groups to be tested.

After this procedure, the samples were first inserted into the lower cylinder

component and then the load cell was slowly lowered to find the upper cylinder

locking position, thus guaranteeing adaptation between the prosthetic

components. Therefore, both cylinders containing the samples were fixed in their

respective devices. Each replica was submitted to the pull-out test to determine

23

tensile strength on a function generated, which corresponds to approximately

three years of prosthesis use considering that an auricular prosthesis is removed

three times a day and the change of prosthesis should be performed after two to

three years of use due to progressive change in texture and color. The sample

underwent 1080 cycles and the detorque was measured and again 30Ncm were

applied to the connector screw. This procedure was repeated after the

corresponding cycles at two years (2160 cycles) and three years (3240 cycles).

STATISTICAL ANALYSIS

Data analysis was performed using the computer programs Biostat 5.0 and

SPSS 18.0. The detorque values were submitted to the Shapiro-Wilk and Levene,

despite having homogeneity of variances p>0.05, the sample does not show

normal distribution (p<0.05). Thus, the data were submitted to a comparative

analysis in relation to the number of cycles (1 year, 2 years and 3 years) within

each type of retention system (Bar-Clip, Ball/O`ring and Magnet) by Kruskall-

Wallis test and post-hoc Dunn test. Comparison by type of retention was

performed for each evaluation period, The results were considered statistically

significant for p<0.05.

RESULTS

The results of the mean and standard deviation of detorque according to

the type of retention system and the number of cycles are shown in Table 1. It

was observed that some screws showed total loosening after the completion of

the cycling test, with higher number in the group of the Bar-Clip during cycles

representing the first year of use (n=5), also other loosening screws also were

presented in Table 1.

There were no statistically significant differences when comparing the

detorque values in relation to the number of cycles (1, 2, and 3 years) with Bar-

Clip retention system (Kruskal Wallis, p = .66) and Magnets retention system

(Kruskal Wallis, p = 0.20). For the Ball/O`ring retention system was statistically

24

significant difference between the first year and second year, the largest detorque

been in the first year (z-2,72; p <0.05).

When compared the torque values in relation to the type of retention

system, were observed statistical difference for the first cycle (Kruskal-Wallis,

p=0.02); the value of detorque was greater in the group ball/o`ring retention

system when compared to bar-clip retention system (z=2,81, p<0.05). For the

second cycle, was observed statistically significant difference between the three

groups with higher values in the bar-clip group when compared with ball-o`ring

group (p<0,05) and magnets group (p<0,05). There was no difference between

groups for the third year cycle (Kruskal-Wallis, p=0,102) data presented in Table

2.

DISCUSSION

This study evaluated the loosening of the screws and the influence of these

types of retention system. There were no statistically significant differences when

detorque values were compared to the number of cycles of bar-clip and magnets

retentions systems individually but statistical difference was found when

compared with the first cycle and second cycle of the ball/o`ring retention system,

it is possible that the syntetic polymer used in the ball/o`ring retention system

wear off with the constant removing of the cycles, reducing the effectiveness. The

results shown that the more time a screw is removed and reinserted, the lower

torque required to remove it again and these results are similar to those obtained

by Weiss in 2000 and Cardoso in 2012 who also found an inverse relationship

between the tightening/loosening and the number of cycles.

In this study, all retention system had a smaller detorque than the

tightening torque (30 Ncm). Cho et al., confirm that the screw loosening is caused

by an inadequate tightening torque, a settling of implant components, an

inappropriate implant position, an inadequate occlusal scheme or a crown

anatomy, poorly fitting frameworks, an improper screw design/material, and

heavy occlusal forces5.

25

The resistance to opening torque is a direct function of the tension in the

screw and the frictional resistance of the components and is inversely related to

the vertical vector of force that results from the thread’s radial and tangential

slopes. Because the vertical vectors of force resulting from the threads’ radial and

tangential slopes tend to open the screw, maintaining preload relies mainly on

component friction6.

During this study, the remove and insertion axis were always

perpendicular to the base of the retention system. This condition is not

necessarily true during the clinical use of any kind of craniofacial prostheses,

because the retention system may undergo small dislocations and lead to

deformations of the retention system, faster loss of retention, and hence a

decrease in the clinical longevity7,8.

When the prosthetic screw is tightened, a preload is produced, causing

tension in components that make stick together. In cases where the adaptation

is tolerable, the abutment-implant interface makes only partial contact. Thus, the

screw ultimately receive all the load and its fatigue resistance becomes low.

When an external load is applied to the components that are joined, the tension

on the screw increases further. According to the same authors, in cases where

the precision of the prosthesis is adequate, the screws provide a fatigue

resistance of at least a period of twenty years. In cases where the adaptation of

the prosthesis is deficient, this time is reduced dramatically9

As present by Weiss, all of the screws showed a progressive decrease in

opening torque and recommends to reduce the number of opening/closing cycles

in clinical and laboratory procedures before final closure to reduce the risk of

screw loosening6.

No other study has assessed the effect of replacing a screw with a new

screw. Cardoso et al found no evidences that the replace of the prosthetic screw

procedure alone increases the resistance to loosening, perhaps because a

modification had already occurred; possibly due to wear of the internal threads of

the implant. Apparently, it is more important to restrict the number of removals of

26

the restoration than to replace the screw when inserting the definitive

restoration10.

A previous study, evaluated the effect of retightening sometime after initial

tightening torque on the stability of the prosthetic screws, and concluded that it

represents an easy and fast method to increase the stability but still it has been

observed in the literature that holding the torque meter for a period of time during

the tightening of the screws could provide a elongation of the screw and increase

the pre-load11,12.

Modifications in the screw surface have been proposed to promote greater

preload stability. The coating of the screw surface with diamond-like carbon

(DLC) film is one of the methods employed and already commercially available.

Being better than non-coating screws due ot its capacity to reduce stresses

during tightening and provide a higher preload, it may equally reduce the frictional

resistance of the screw to removal. However, there is no concensus in the

literature in regards to the benefits of coated screws for prosthetic fixation1.

27

3. CONCLUSION

This study concluded that:

1. All prosthetic screws will have a loosening after initial tightening torque.

2. The Bar/Clip retention system have more influence causing loosening of

the screws when compared with Ball/O´ring and magnet retention system.

3. The Ball/O´ring system have a bigger loosening in the third year when

compared with the second year.

CONFLICT OF INTEREST STATEMENT

The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication

of this paper.

28

REFERENCES

1. Bacchi A, Regalin A, Bhering CL, Alessandretti R, Spazzin AO. Loosening

torque of Universal Abutment screws after cyclic loading: influence of

tightening technique and screw coating. J Adv Prosthodont.

2015;7(5):375–9.

2. Jemt T, Lekholm U, Gröndahl K. 3-year followup study of early single

implant restorations ad modum Brånemark. Int J Periodontics Restorative

Dent. 1990;10(5):340–9.

3. Binon PP. Evaluation of the effectiveness of a technique to prevent screw

loosening. J Prosthet Dent. 1998;79(4):430–2.

4. Cibirka RM, Nelson SK, Lang BR, Rueggeberg FA. Examination of the

implant—abutment interface after fatigue testing. J Prosthet Dent. 2001

Mar;85(3):268–75.

5. Cho W-R, Huh Y, Park C, Cho L. Effect of cyclic loading and retightening

on reverse torque value in external and internal implants. J Adv

Prosthodont. 2015;7(4):288.

6. Weiss EI, Kozak D, Gross MD. Effect of repeated closures on opening

torque values in seven abutment-implant systems. J Prosthet Dent.

2000;84(2):194–9.

7. de Sousa AA, Mattos BSC. Magnetic retention and bar-clip attachment for

implant-retained auricular prostheses: a comparative analysis. Int J

Prosthodont. 2008;21(3):233–6.

8. Sousa MH De. Reimplante dentário tardio : relato de caso clínico Delayed

tooth replantation : case report. Rev Clin Pesq Odontol. 2004;1(2):41–3.

9. Patterson E, Jhons R. Theoretical analysis of the fatigue life of fixture

screws in osseointegrated dental implants. Int J Oral Maxillofac Implants.

1992;7:26–34.

10. Cardoso M, Torres MF, Lourenço EJV, de Moraes Telles D, Rodrigues

RCS, Ribeiro RF. Torque removal evaluation of prosthetic screws after

tightening and loosening cycles: an in vitro study. Clin Oral Implants Res.

2012;23(4):475–80.

11. Siamos G, Winkler S, Boberick KG. Relationship between implant preload

and screw loosening on implant-supported prostheses. J Oral Implantol.

29

2002;28(2):67–73.

12. Spazzin AO, Henrique GEP, Nóbilo MA de A, Consani RLX, Correr-

Sobrinho L, Mesquita MF. Effect of retorque on loosening torque of

prosthetic screws under two levels of fit of implant-supported dentures.

Braz Dent J. 2010 Jan;21(1):12–7.

30

TABLES

Table 1: Detorque results for the number of cycles corresponding to 1 year and

3 years depending on the type of retention system

Group Cycle N Minimum Maximum Mean Std. Deviation

BAR-CLIPE 1 year 8 0,50 20,70 5,68 7,72

2 year 8 0,70 24,20 12,05 7,23

3 year 8 1,00 20,00 8,87 7,14

BALL-O’RING 1 year 8 0,90 23,80 16,42 7,12

2 year 8 0,50 10,20 4,07 3,72

3 year 8 0,30 21,40 8,56 8,07

MAGNET 1 year 8 1,90 19,00 10,60 5,03

2 year 8 0,90 11,30 4,20 3,51

3 year 8 1,50 20,00 8,41 8,26

31

Table 2 – Results of the values of detorque of the differents retention

systems after the cycles.

Group N 1 cycle 2 cycle 3 cycle

BAR-CLIP 1 0,9 13,9 20

2 7,4 10,9 2

3

4

5

6

7

8

0,5

0,8

20,7

13,8

0,7

0,7

0,7

7,8

24,2

7,3

18,7

12,9

17

12

9

1

8

2

BALL-O’RING 1 21,3 2,4 0,9

2 19 2,7 21,4

3

4

5

6

7

8

16,1

23,8

21,2

14,7

0,9

14,4

0,6

6,8

10,2

0,5

8

1,4

10,9

0,3

14

16

3

2

MAGNET 1

2

18

10,9

6,9

2,7

20

1,5

3 16 11,3 3,8

4

5

6

7

8

10,9

6,6

9,5

11

1,9

1,7

5,5

0,9

2,8

1,8

17,9

1,5

2,6

17

3

32

Figure 1 – Prostheses retention system

*a & b - Bar/Clip Retention System, c & d - Ball/O´Ring Retention System, e & f -

Magnets Retention System

a b

c d

e f

33

Figure 2 – Detorque reading with a torque meter

Figure 3 - Mechanical Testing of Cycling - Pulling out and pushing the

prosthesis components

To adapt the samples to the servo-hydraulic machine, the samples were positioned and

secured by four screws located around this cylinder and attaching them to the MTS

machine. The samples were adapted to the systems according to each of the groups to

be tested.

34

* De acordo com as normas da UNICAMP/FOP, baseadas na padronização do International Committee of

Medical Journal Editors – Vancouver Group. Abreviatura dos periódicos em conformidade com o PubMed.

REFERÊNCIAS*

1. Bacchi A, Regalin A, Bhering CL, Alessandretti R, Spazzin AO. Loosening

torque of Universal Abutment screws after cyclic loading: influence of

tightening technique and screw coating. J Adv Prosthodont.

2015;7(5):375–9.

2. Baima R. Implant-supported facial prostheses. J Mich Dent Assoc.

1996;78(4):50–64.

3. Binon PP. Evaluation of the effectiveness of a technique to prevent screw

loosening. J Prosthet Dent. 1998;79(4):430–2.

4. Brånemark PI. Osseointegration and its experimental background. J

Prosthet Dent. 1983 Sep;50(3):399–410.

5. Breeding LC, Dixon DL, Schmitt S. The effect of simulated function on the

retention of bar-clip retained removable prostheses. J. Prosthet. Dent.

1996. p. 570–3.

6. Bulbulian AH. Maxillofacial Prosthetics: Evolution and Practical Application

in Patient Rehabilitation. J Prosthet Dent. 1965. p. 544–69.

7. Cardoso M, Torres MF, Lourenço EJV, de Moraes Telles D, Rodrigues

RCS, Ribeiro RF. Torque removal evaluation of prosthetic screws after

tightening and loosening cycles: an in vitro study. Clin Oral Implants Res.

2012;23(4):475–80.

8. Cho W-R, Huh Y, Park C, Cho L. Effect of cyclic loading and retightening

on reverse torque value in external and internal implants. J Adv

Prosthodont. 2015;7(4):288.

9. Cibirka RM, Nelson SK, Lang BR, Rueggeberg FA. Examination of the

implant—abutment interface after fatigue testing. J Prosthet Dent. 2001

Mar;85(3):268–75.

10. Goiato MC, Delben JA, Monteiro DR, dos Santos DM. Retention systems

to implant-supported craniofacial prostheses. J Craniofac Surg.

2009a;20(3):889–91.

11. Goiato MC, Pesqueira AA, Ramos da Silva C, Filho HG, Micheline dos

Santos D. Patient satisfaction with maxillofacial prosthesis. Literature

review. J Plast Reconstr Aesthetic Surg. 2009b;62(2):175–80.

12. Goiato MC, dos Santos DM, Haddad MF, Moreno A. Rehabilitation with

35

ear prosthesis linked to osseointegrated implants. Gerodontology.

2012;29(2):150–4.

13. Jemt T, Lekholm U, Gröndahl K. 3-year followup study of early single

implant restorations ad modum Brånemark. Int J Periodontics Restorative

Dent. 1990;10(5):340–9.

14. Leonardi A, Buonaccorsi S, Pellacchia V, Moricca LM, Indrizzi E, Fini G.

Maxillofacial prosthetic rehabilitation using extraoral implants. J Craniofac

Surg. 2008;19(2):398–405.

15. Machado ACM, Cardoso L, Brandt WC, Henriques GEP, de Arruda Nóbilo

MA. Photoelastic Analysis of the Distribution of Stress in Different Systems

of Overdentures on Osseous-Integrated Implants. J Craniofac Surg.

2011;22(6):2332–6.

16. McCartney JW. Osseointegrated implant-supported and magnetically

retained ear prosthesis: a clinical report. J Prosthet Dent. 1991

Jul;66(1):6–9.

17. Patterson E, Jhons R. Theoretical analysis of the fatigue life of fixture

screws in osseointegrated dental implants. Int J Oral Maxillofac Implants.

1992;7:26–34.

18. dos Santos DM, Goiato MC, Pesqueira AA, Bannwart LC, Rezende

MCRA, Magro-Filho O, et al. Prosthesis auricular with osseointegrated

implants and quality of life. J Craniofac Surg. 2010;21(1):94–6.

19. Sencimen M, Bal HE, Demiroğullari M, Kocaoglu M, Dogan N. Auricular

episthesis retained by an attachment system (2 case reports). Oral Surg

Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2008;105(2):e28–34.

20. Siamos G, Winkler S, Boberick KG. Relationship between implant preload

and screw loosening on implant-supported prostheses. J Oral Implantol.

2002;28(2):67–73.

21. de Sousa AA, Mattos BSC. Magnetic retention and bar-clip attachment for

implant-retained auricular prostheses: a comparative analysis. Int J

Prosthodont. 2008;21(3):233–6.

22. Sousa MH De. Reimplante dentário tardio : relato de caso clínico. Delayed

tooth replantation : case report. Rev Clin Pesq Odontol. 2004;1(2):41–3.

23. Spazzin AO, Henrique GEP, Nóbilo MA de A, Consani RLX, Correr-

Sobrinho L, Mesquita MF. Effect of retorque on loosening torque of

36

prosthetic screws under two levels of fit of implant-supported dentures.

Braz Dent J. 2010 Jan;21(1):12–7.

24. Thomas KF. Freestanding magnetic retention for extraoral prosthesis with

osseointegrated implants. J Prosthet Dent. 1995. p. 162–5.

25. Tjellstrom A. Osseointegrated implants for replacement of absent or

defective ears. Clin Plast Surg. Department of Otolaryngology, Sahlgren’s

Hospital, S-413 45 Goteberg, Sweden; 1990;17(2):355–66.

26. Tjellström A, Granström G. One-stage procedure to establish

osseointegration: a zero to five years follow-up report. J Laryngol Otol.

1995;109(7):593–8.

27. Udagama A, Drane JB. Use of medical-grade methyl triacetoxy silane

crosslinked silicone for facial prostheses. J Prosthet Dent. 1982

Jul;48(1):86–8.

28. Visser A, Raghoebar GM, van Oort RP, Vissink A. Fate of implant-retained

craniofacial prostheses: life span and aftercare. Int J Oral Maxillofac

Implants. 2008;23(1):89–98.

29. Weiss EI, Kozak D, Gross MD. Effect of repeated closures on opening

torque values in seven abutment-implant systems. J Prosthet Dent.

2000;84(2):194–9.

37

APÊNDICE

ENSAIO DE CICLAGEM MECÂNICA

O ensaio de ciclagem mecânica foi realizado na máquina Servohidráulica

MTS 810-Flex Test 40 (FIG 10), foi utilizada uma célula de carga de 1,5 kN. Cada

amostra foi submetida a 3240 ciclos de inserção e remoção em um gerador de

função senóide, que corresponderia a aproximadamente a três anos de uma

prótese em função. O estudo considerou que uma próteses auricular é removida

três vezes ao dia e a recomendação de que a troca da prótese deve ser realizada

com dois a três anos de uso devido às alterações progressivas de textura e cor.

As amostras foram submetidas a ciclos com a frequência de 0,5 Hz, sendo

o movimento realizado no longo eixo dos implantes. Cada parafuso do

componente protético recebeu um torque inicial de 30 N utilizando torquimetro

digital segundo as indicações do fabricante. O torque foi realizado previamente

ao início da ciclagem (corresponde na pratica clinica ao dia que a prótese foi

instalada), seguido a isto a amostra foi submetida a 1080 ciclos e novamente o

parafuso do conector foi submetido a um torque de 30 N. A mesma metodologia

foi empregada para os ciclos correspondentes a 2 anos (2160 ciclos) e a três

anos (3240 ciclos). Estes ciclos foram determinados de acordo ao

acompanhamento anual que deve ser realizado a estes pacientes. A literatura

indica que no primeiro ano são necessários de três a quatro consultas de

acompanhamento para a remoção e manutenção das próteses, e no segundo e

terceiro ano uma ou duas consultas. Nós definimos que cada ano pelo menos

deve ser removido os sistemas e realizada a devida higienização da região.

Durante o teste de remoção e inserção, foram obtidas três leituras com

um torquímetro digital com precisão de 0.1 N/cm (Torque Meter TQ-8800; Lutron,

Taipei, Taiwan) e assim obervar o afrouxamento dos parafusos protéticos dos

diferentes sistemas de retenção.

38

Cada valor obtido corresponde à força máxima de retenção, sendo que

para cada período de ciclos avaliado, foram gerados três valores, que foram

utilizados para obter o valor médio para cada amostra de cada sistema de

retenção.

Para a adaptação das amostras na máquina Servohidráulica, um

dispositivo metálico foi elaborado composto por duas partes. Cada uma das

partes possui uma porção cilíndrica, onde as amostras foram posicionadas e

fixadas por meio de quatro parafusos localizados ao redor deste cilindro (FIG

12). Na porção inferior dos dispositivos existe um suporte metálico cilíndrico, este

permite a fixação dos mesmos na máquina MTS, sendo que o dispositivo

localizado na parte superior da máquina, continha esta extremidade metálica em

forma de rosca, de tal forma que pudesse ser rosqueado na célula de carga. O

outro dispositivo foi adaptado no mordente do atuador, situado inferiormente.

No dispositivo localizado no mordente inferior da máquina, foi adaptado o

cilindro de PVC contendo os análogos, juntamente com a barra metálica, o-rings

de retenção, ou magnetos dependendo com o grupo a ser ensaiado. Após este

procedimento, o cilindro contendo os anéis de retenção do o`ring, magneto ou

os clipes era primeiramente encaixado no componente do cilindro inferior (o-

rings, magneto ou barra) e então, a célula de carga era lentamente abaixada até

encontrar a posição de fixação do cilindro superior, garantindo assim a

adaptação entre os componentes protéticos. Desta forma, ambos os cilindros

contendo as amostras estavam fixados em seus respectivos dispositivos.

avaliaÇÃo da estabilidade de parafusos … · modelos de resina acrílica com dois implantes...

Documents